【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地球物理勘探，特别涉及一种地震频带内频变阻抗反演方法和装置。
技术介绍
1、深层非常规油气藏是重要的勘探开发领域，由于其在地下埋藏深、隐蔽性强、“低孔低渗、厚度薄”，导致储量落实程度不高，增加了勘探成本。深层非常规储层地震预测方面目前面临着“非均质强、孔隙结构多样、气水关系复杂、孔渗关系复杂”等诸多挑战：一方面，深层地震波垂直传播距离长，与中浅层相比，有效信号的入射角范围窄，往往缺少大角度地震信号，常规的储层预测技术应用受到严重制约；另一方面，深层非常规储层的孔隙结构与气水关系非常复杂，基于稳态假设的地震反演理论应用于这类储层预测时往往精度较低，难以准确预测高产富集带，钻探成本高。因此，研发适用于非均质储层预测的非稳态信号地震反演方法对于满足深层复杂油气藏勘探开发生产需求具有十分重要的意义，应用前景广阔。
2、地震波阻抗反演是地震解释的关键核心技术，它是利用地球物理反演方法基于褶积模型或波动方程把界面型反射地震记录转换为可与测井资料对比的岩层型剖面。常见的地震波阻抗反演方法可分为叠后反演和叠前反演，叠后反演是从自激自收的零炮检距地震道中反演得到纵波阻抗，叠前反演是从叠前振幅随偏移距变化(amplitude variationwith offset，avo)道集中反演出纵、横波速度以及密度等弹性数据(russell，1988)。这两项技术在服务油气勘探开发的地震储层预测中发挥了积极作用。但是，无论是叠后反演还是叠前反演都是基于均匀弹性介质理论，假设纵波阻抗或纵、横波速度与频率是无关的，来自地下得反射地震信
3、由于传统的基于均匀弹性介质理论的波阻抗反演具有其局限性，近年来出现了孔隙弹性介观尺度理论，孔隙弹性介观尺度理论揭示地下传播的地震波如果遇到的非均匀体的尺寸小于地震波波长又大于孔隙尺度时，那么在地震频带内会产生较强的速度频散与衰减，导致测井频带测量的纵波速度与地震频带内地震波传播速度存在显著的不同，而速度频散和衰减程度与孔隙中的流体饱和度、渗透率、粘度以及孔隙几何形状参数相关(white，1975；dutta等，1979；chapman等，2002；pride等，2004)。因此，在进行地震反演或储层预测时，如果不考虑频散效应，直接把测井弹性参数资料用于反演过程中的模型约束或解释工作中的横向地震预测，不可避免地给反演结果或储层定量预测带来误差。而现有的频散分析技术是把经典的avo近似公式与速度频散公式结合，利用时频分析方法从地震低频信息中提取纵波反射率相对于频率的变化梯度或流体流度属性指示流体(wilson等，2009；silin和goloshubin,2010)，这些方法只是刻画反射地震波振幅的衰减特性，是一种定性的分析方法，并不能真正定量评估地震尺度范围内速度频散与衰减。
技术实现思路
1、本申请专利技术人发现，经典的波阻抗或弹性参数反演技术基于弹性介质理论，认为来自地下得反射地震信号是稳态的，即在传播过程中其信号能量不发生衰减和吸收。因而，在反演中，把反射地震信号作为一个整体考虑用于反演算法的输入，这样所得到的波阻抗反映的是全频带的综合信息，无法在地震频带范围内刻画速度随频率变化或衰减情况。
2、而基于孔隙弹性介观尺度理论的频变阻抗反演技术还处于探索研究阶段，一方面孔隙弹性理论本身还不够成熟，另一方面缺乏反演理论支撑，因此，并不能基于孔隙弹性介观尺度理论的对储层进行定量预测。经典的频变avo分析技术虽然引入了介观尺度理论，但只是简单地采用时频谱分解方法来定性刻画反射界面处地震波形的衰减特性，并不能真正定量评估地震尺度范围内地层速度的频散与衰减，而且其结果强烈受所用谱分解算法的分辨率和“子波叠印”影响，更不能对储层参数和流体流动性进行定量预测，因此，目前的地震尺度频散及衰减分析技术缺乏定量的评价方法。
3、鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种地震频带内频变阻抗反演方法和装置。
4、本专利技术实施例提供一种地震频带内频变阻抗反演方法，包括：
5、获取研究区域的岩心资料、测井资料和地震资料；
6、基于所述地震资料，反演生成反映地震振幅随频率变化规律的avf频率道集；
7、根据所述岩心资料和测井资料进行岩石物理模量反演，确定研究区域的岩石物理模型基础数据；基于所述测井资料和岩石物理模型基础数据，使用多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型构建震频带内与频率相关的纵波阻抗频率道集剖面；
8、以所述纵波阻抗频率道集剖面作为波阻抗初始模型，对所述avf频率道集逐频道开展基于模型约束的波阻抗反演，得到所述研究区域的反演后的波阻抗频率道集或速度频率道集。
9、在一些可选地实施例中，所述获取研究区域的岩心资料、测井资料和地震资料，包括：
10、获取研究区域内实验测量的岩心速度频散数据，测井测量的高频纵波速度和密度、孔隙度、渗透率和饱和度数据，以及地震数据。
11、在一些可选地实施例中，所述基于所述岩心资料和测井资料进行岩石物理模量反演，确定研究区域的岩石物理模型基础数据，包括：
12、基于岩心资料中的岩心速度频散数据和测井数据，开展基于多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型的非线性岩石物理反演，确定研究区域的岩石基质弹性模量、岩石的等效孔隙纵横比和干岩石骨架模型。
13、在一些可选地实施例中，基于所述测井资料和岩石物理模型基础数据，使用多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型构建震频带内与频率相关的纵波阻抗频率道集剖面，包括：
14、根据测井资料中的高频测井数据和得到的岩石物理模型基础数据，基于多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型，从反演得到岩石的等效孔隙纵横比，以及确定岩石的体积模量；
15、基于岩石的等效孔隙纵横比、体积模量、以及测井数据中的恒波剪切模量和密度，在地震频带内构建频率相关的纵波阻抗频率道集剖面。
16、在一些可选地实施例中，所述非线性岩石物理反演的目标函数为：
17、
18、式中：f1(km，gm,ξ)为岩石物理反演目标函数；
19、vp、vs、ρ分别为实际测量的部分饱和岩石的纵波速度、横波速度和密度；
20、为部分饱和孔隙岩石的复数体积模量；
21、re表示取复数的实部；
22、km和gm分别为待求的岩石基质的体积模量和剪切模量；
【技术保护点】
1.一种地震频带内频变阻抗反演方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取研究区域的岩心资料、测井资料和地震资料，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述岩心资料和测井资料进行岩石物理模量反演，确定研究区域的岩石物理模型基础数据，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述测井资料和岩石物理模型基础数据，使用多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型构建震频带内与频率相关的纵波阻抗频率道集剖面，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非线性岩石物理反演的目标函数为：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述AVF频率道集逐频道开展基于模型约束的波阻抗反演时，模型约束的波阻抗反演目标函数如下：
7.如权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述反演后的波阻抗频率道集或速度频率道集制作所述研究区域的交会图，所述交会图反应研究区域中波阻抗或速度随频率的变化情况。
8.如权利要求7任一所述的方
9.一种地震频带内频变阻抗反演装置，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括下列模块中的至少一个：
11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述的地震频带内频变阻抗反演方法。
12.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-8任一所述的地震频带内频变阻抗反演方法。
...【技术特征摘要】
1.一种地震频带内频变阻抗反演方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取研究区域的岩心资料、测井资料和地震资料，包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述岩心资料和测井资料进行岩石物理模量反演，确定研究区域的岩石物理模型基础数据，包括：
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述测井资料和岩石物理模型基础数据，使用多重孔隙等效介质理论模型和孔隙介质弹性波速度频散-衰减介观模型构建震频带内与频率相关的纵波阻抗频率道集剖面，包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述非线性岩石物理反演的目标函数为：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述avf频率道集逐频道开展基于模型约束的波阻抗反演时，模型约束的波阻抗反演目标函数如下：
7....
【专利技术属性】
技术研发人员：李红兵，曹宏，阎雨宁，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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